コネクタ及び端子保持体

【課題】端子間の静電容量の劣化を抑制することが可能なコネクタを提供する。
【解決手段】本発明のコネクタは、第１のフレーム２１に対して位置決めされ、第１の平型回路基材７が有する電気回路と導通する端子２５と、端子２５上に設けられる誘電体部４と、を備え、第１のフレーム２１と第２のフレーム３１とが嵌め合わされるときに、第２の平型回路基材８の側に設けられる端子３５に誘電体部４が接触すると共に、端子３５と誘電体部４との隙間に液状の誘電性材料が介在する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ及び端子保持体に関し、特に端子間の容量結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、端子間の容量結合を実現するコネクタとして、一方のハウジングに保持される端子と、他方のハウジングに保持される端子とが空間的に離れて配置されるコネクタが知られている（特許文献１を参照）。また、こうして空間的に離れた端子間に誘電体が配置される例も、特許文献１には示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、端子間に誘電体を配置する例では、端子と誘電体との間に空気が入り込んでしまうと、その影響で端子間の静電容量が劣化してしまう虞がある。
【０００５】
また、端子や誘電体の表面には微小な凹凸が多数存在するため、端子と誘電体とが接触していても、微視的にはこれらの間に微小な隙間が多数形成される。このため、微小な隙間内の空気の影響で端子間の静電容量が劣化してしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、端子間の静電容量の劣化を抑制することが可能なコネクタ及び端子保持体を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、第１の平型回路基材に取り付けられる第１のフレームと、第２の平型回路基材に取り付けられる第２のフレームと、前記第１のフレームに対して位置決めされ、前記第１の平型回路基材の電気回路と導通する１又は複数の導体部と、前記各導体部上に設けられる誘電体部と、を備え、前記第１のフレームと前記第２のフレームとが嵌め合わされるときに、前記第２の平型回路基材の側に設けられる１又は複数の対向部に前記誘電体部が対向すると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の端子保持体は、第１の平型回路基材の電気回路と導通する１又は複数の導体部と、前記各導体部上に設けられる誘電体部と、を備え、第２の平型回路基材の側に設けられる１又は複数の対向部に前記誘電体部が対向するよう配置されると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、対向部と誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在するので、対向部と導体部との間の静電容量の劣化が抑制される。また、液状の誘電性材料が用いられるので、複数の対向部が存在する場合であっても、対向部間の短絡が抑制される。
【００１０】
本発明の一態様では、前記対向部に前記誘電体部が接触すると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する。これによれば、液状の誘電性材料を用いているため、対向部と誘電体部との接触が可能であり、その結果、対向部と導体部との距離が短縮化される。
【００１１】
本発明の一態様では、前記導体部は板状に形成され、一方の面に前記電気回路が接続され、他方の面上に前記誘電体部が設けられる。これによれば、コネクタの低背化を図ることができる。
【００１２】
本発明の一態様では、前記対向部は板状に形成され、一方の面に前記電気回路が接続され、他方の面に前記誘電体部が接触する。これによれば、コネクタの低背化を図ることができる。
【００１３】
本発明の一態様では、前記第１のフレームには、底面に沿って前記誘電体部が配置される凹部が形成され、前記誘電体部上に、液状の誘電性材料が配置される。これによれば、凹部内に液状の誘電性材料が溜まるので、液状の誘電性材料の流れ落ちが抑制される。
【００１４】
また、この態様では、前記対向部は、前記凹部内に挿入されて、前記誘電体部と接触してもよい。これによれば、液状の誘電性材料を用いているため、対向部が凹部内に挿入されて、誘電体部と接触することが可能であり、その結果、対向部と導体部との距離が短縮化される。
【００１５】
また、この態様では、前記凹部の開口の周囲が同一平面内に形成されてもよい。これによれば、第１のフレームと第２のフレームとが嵌め合わされる前まで、凹部を閉塞しておくことが容易である。
【００１６】
また、この態様では、前記第１のフレームが雄型フレームであってもよい。すなわち、雄型フレームに前記凹部が形成されることが特徴的である。
【００１７】
本発明の一態様では、前記第２のフレームには、底面に沿って前記対向部が配置される凹部が形成され、前記対向部上に、液状の誘電性材料が配置される。これによれば、凹部内に液状の誘電性材料が溜まるので、液状の誘電性材料の流れ落ちが抑制される。
【００１８】
本発明の一態様では、前記液状の誘電性材料の主成分がグリコール系の樹脂である。グリコール系の樹脂は、誘電率が比較的高い材料であるため、液状の誘電性材料の主成分として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタの断面図である。
【図２Ａ】雄型コネクタの斜視図である。
【図２Ｂ】雄型コネクタの分解斜視図である。
【図２Ｃ】雄型コネクタの平面図である。
【図２Ｄ】雄型コネクタの断面図である。
【図２Ｅ】雄型コネクタの断面図である。
【図３】雄型コネクタの実装を表す図である。
【図４Ａ】雌型コネクタの斜視図である。
【図４Ｂ】雌型コネクタの分解斜視図である。
【図５】雌型コネクタの実装を表す図である。
【図６】第１の対向部と第２の対向部との接触を表す拡大図である。
【図７】本発明の変形例に係るコネクタの断面図である。
【図８】雄型コネクタの搬送例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のコネクタ及び端子保持体の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、コネクタ１の断面図である。コネクタ１は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又は配線基板からなる第１の平型回路基材７と第２の平型回路基材８とを接続するコネクタであり、第１の平型回路基材７に取り付けられる雄型コネクタ２と、第２の平型回路基材８に取り付けられる雌型コネクタ３と、を有している。
【００２２】
雄型コネクタ２は、平型の第１のフレーム（雄型フレーム）２１を有し、この第１のフレーム２１には、導体部としての板状の端子２５が配置されている。この端子２５上には、フィルム状の誘電体部４が配置されている。他方、雌型コネクタ３は、平型の第２のフレーム（雌型フレーム）３１を有し、この第２のフレーム３１には、対向部としての板状の端子３５が配置されている。
【００２３】
これら第１のフレーム２１と第２のフレーム３１とが嵌め合わされるとき、端子２５と端子３５とが誘電体部４を挟んで対向する。これにより、端子２５と端子３５との容量結合が実現し、高周波信号の伝送が良好となる。
【００２４】
図２Ａ及び図２Ｂは、雄型コネクタ２の斜視図及び分解斜視図である。図２Ｃは、雄型コネクタ２の平面図である。図２Ｄ及び図２Ｅは、雄型コネクタ２の断面図である。雄型コネクタ２は、梯子状に形成された樹脂製の第１のフレーム２１と、複数の端子２５が設けられた端子保持体２３と、各端子２５上に設けられた誘電体部４とを有している。
【００２５】
第１のフレーム２１は、矩形枠状の枠部２１６と、この枠部２１６の内側に架け渡された複数の梁部２１７とを有しており、これら梁部２１７の脇には、穴部２１８が形成されている。枠部２１６の長辺の外縁には、表面２１ａ側が裏面２１ｂ側よりも外方に張り出したテーパー部２１２，２１４がそれぞれ形成されている。端子保持体２３は、この枠部２１６の裏面２１ｂ側に取り付けられる。穴部２１８の位置は、端子２５の位置に対応しており、各穴部２１８内には、誘電体部４が収容される。
【００２６】
ここで、梁部２１７の表面２１７ａは、図２Ｅに示されるように、枠部２１６の表面２１ａに対して窪んでいる。同様に、穴部２１８内に収容される誘電体部４の表面４ａも、図２Ｄに示されるように、枠部２１６の表面２１ａに対して窪んでおり、梁部２１７の表面２１７ａと揃えられている。このため、第１のフレーム２１の表面２１ａ側には、枠部２１６に取り囲まれ、梁部２１７の表面２１７ａ及び誘電体部４の表面４ａを底面とする凹部２１ｃが形成される。この凹部２１ｃは、後述する雌型コネクタ３の端子３５の収容スペースとなり、その底面には、後述する液状の誘電性材料が塗布される。
【００２７】
端子保持体２３は、樹脂製の板状基材２３２と、この板状基材２３２に巻き付けられるように形成される導体膜２５２とを有しており、この導体膜２５２により端子２５が構成される。具体的な例では、板状基材２３２としてのＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂の表面の一部に、ニッケル下地めっき及び金めっきが施され、その上に、導体膜２５２としての銅箔が配置される。なお、端子保持体２３は、端子２５としての金属板に樹脂材を一体成形することで得られてもよい。
【００２８】
誘電体部４は、例えば五酸化タンタルやチタン酸バリウムなどの高誘電セラミックからなり、端子２５の表面２５ａに接合される。具体的な例では、誘電体部４の裏面に銅層が蒸着等で形成され、この銅層が端子２５の表面２５ａに半田等で接合される。これにより、端子２５と誘電体部４との間に空気層が形成されることが抑制される。なお、誘電体部４は、スパッタリングや印刷などで端子２５上に形成されてもよい。
【００２９】
図３は、雄型コネクタ２の実装を表す図である。雄型コネクタ２が実装される第１の平型回路基材７は、複数の電気回路７３を有し、各電気回路７３の端部には、導体パッド７５が形成されている。この導体パッド７５は、第１の平型回路基材７に形成された導体パターンが露出した、接続用の導体パターンである。雄型コネクタ２の第１のフレーム２１の裏面２１ｂは、第１の平型回路基材７の表面に接着され、端子２５の裏面２５ｂ（図２Ｄを参照）は、第１の平型回路基材７に設けられた導体パッド７５に接続される。
【００３０】
また、雄型コネクタ２は、第１の平型回路基材７上に配置される際に、図８に示されるように、フィルム５が貼付された状態で吸着器６によって搬送される。このフィルム５は、凹部２１ｃの底面に液状の誘電性材料が塗布された後に、凹部２１ｃの開口を取り囲む枠部２１６の表面２１ａに貼付され、凹部２１ｃを閉塞する。吸着器６は、このフィルム５を吸着することで、雄型コネクタ２を支持する。
【００３１】
このようにフィルム５によって凹部２１ｃが閉塞されることで、凹部２１ｃ内の液状の誘電性材料が吸着器６に吸い込まれることなく、雄型コネクタ２の搬送が可能である。また、凹部２１ｃ内の液状の誘電性材料の乾燥を抑制できる。また、枠部２１６の表面２１ａが同一平面内に形成されているので、フィルム５を貼付したときに隙間ができ難く、凹部２１ｃの閉塞が容易である。
【００３２】
図４Ａ及び図４Ｂは、雌型コネクタ３の斜視図及び分解斜視図である。雌型コネクタ３は、矩形枠状に形成された、適度な弾性を有する樹脂製の第２のフレーム３１と、複数の端子３５が設けられた端子保持体３３とを有している。
【００３３】
第２のフレーム３１は、一対の長辺部３１６と、一対の短辺部３１７とを有しており、これらが穴部３１８を取り囲んでいる。この穴部３１８内には、上記第１のフレーム２１が嵌め入れられる。端子保持体３３は、この第２のフレーム３１の裏面３１ｂ側に取り付けられる。また、長辺部３１６の内縁には、表面３１ａ側が裏面３１ｂ側よりも内方に張り出したテーパー部３１２，３１４がそれぞれ形成されている。
【００３４】
端子保持体３３は、上述の端子保持体２３と同様に、樹脂製の板状基材３３２と、この板状基材３３２に巻き付けられるように形成される導体膜３５２とを有しており、この導体膜３５２により端子３５が構成される。なお、板状基材３３２及び導体膜３５２のうち、上記第１のフレーム２１の凹部２１ｃの内側に対応する部分は、他の部分よりも表面３１ａ側にやや厚く形成されている。
【００３５】
図５は、雌型コネクタ３の実装を表す図である。雌型コネクタ３が実装される第２の平型回路基材８は、上述の第１の平型回路基材７と同様に、複数の電気回路８３を有し、各電気回路８３の端部には、導体パッド８５が形成されている。この導体パッド８５は、第２の平型回路基材８に形成された導体パターンが露出した、接続用の導体パターンである。雌型コネクタ３の第２のフレーム３１の裏面３１ｂは、第２の平型回路基材８の表面に接着され、端子３５の裏面は、第２の平型回路基材８に設けられた導体パッド８５に接続される。
【００３６】
なお、第２のフレーム３１の長辺部３１６の弾性変形を可能とするため、第２のフレーム３１の裏面３１ｂのうち、短辺部３１７の裏面のみが第２の平型回路基材８の表面に接着され、長辺部３１６の裏面は第２の平型回路基材８の表面に接着されないことが好ましい。
【００３７】
以上に説明した雄型コネクタ２の第１のフレーム２１と、雌型コネクタ３の第２のフレーム３１とは、上記図１に示されるように嵌め合わされる。このとき、雌型コネクタ３の端子３５が、第１のフレーム２１の表面側に形成された凹部２１ｃ内に挿入され、雄型コネクタ２の端子２５上の誘電体部４と接触する。これにより、対向する端子２５と端子３５との間に誘電体部４が挟み込まれる。
【００３８】
具体的には、第１のフレーム２１と第２のフレーム３１とは、テーパー部２１２，２１４とテーパー部３１２，３１４とが嵌め合わされることで、互いに引き付け合う力を生じ、これにより、誘電体部４と端子３５とが圧接される。なお、こうした態様に限られず、段差形状同士が嵌め合わされる態様であってもよい。
【００３９】
また、第１のフレーム２１の凹部２１ｃの底面には、液状の誘電性材料が塗布されている。このため、第１のフレーム２１と第２のフレーム３１とが嵌め合わされるとき、図６に示されるように、誘電体部４と端子３５（詳しくは導体膜３５２）との間に形成される微小な隙間に、液状の誘電性材料４５が介在する。この液状の誘電性材料４５は、室温近傍で液状であり、空気よりも誘電率が高い材料である。
【００４０】
詳しくは、液状の誘電性材料４５の主成分としては、誘電率が比較的高いグリコール系の樹脂が好適に用いられる。さらに、グリコール系の樹脂としては、例えばＰＰＧ（ポリプロピレングリコールトリオール型Ｍ＝１５００）等が好適に用いられる。このＰＰＧは、２５℃で２００〜５００ｍＰａ・ｓ程度の粘性を有しており、誘電体部４又は端子３５上から流れ落ちにくい。
【００４１】
これに限られず、液状の誘電性材料４５の主成分は、例えばシリコーンオイル、ワセリン又はアクリル樹脂などであってもよい。特にシリコーンオイルは、優れた耐熱性を有するため、高温を伴う製造の観点から好適である。
【００４２】
以上に説明した本発明の実施形態によれば、誘電体部４と端子３５との間の微小な隙間に液状の誘電性材料４５が介在するので、端子２５と端子３５との間の静電容量の劣化が抑制される。また、液状の誘電性材料４５が用いられることで、誘電体部４と端子３５との接触が可能であると共に、誘電体部４と端子３５との間の微小な隙間の充填が可能である。また、液状の誘電性材料４５が用いられることで、図４Ａに示されるように、複数の端子３５が平面的に配列する場合であっても、端子３５間の短絡が抑制される。
【００４３】
また、第１のフレーム２１に凹部２１ｃが形成され、その底面に液状の誘電性材料が塗布されることで、液状の誘電性材料の流れ落ちが抑制される。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【００４５】
例えば、図７に示されるように、上記図１の構成から端子３５が省略され、雄型コネクタ２の端子２５上の誘電体部４が、第２の平型回路基材８の導体パッド８５（図５を参照）に接触し、これらの隙間に液状の誘電性材料が介在してもよい。
【００４６】
また、例えば、上記図１の構成において端子３５上にも誘電体部が設けられ、雄型コネクタ２の端子２５上の誘電体部４が、雌型コネクタ３の端子３５上の誘電体部と接触し、これらの隙間に液状の誘電性材料が介在してもよい。
【００４７】
また、例えば、上記図１の構成において、端子２５上ではなく端子３５上に誘電体部４が設けられ、凹部２１ｃの底面を構成する端子２５の表面２５ａに液状の誘電性材料が塗布されてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１コネクタ、２雄型コネクタ、２１第１のフレーム（雄型フレーム）、２１ａ表面、２１ｂ裏面、２１ｃ凹部、２１２テーパー部、２１４テーパー部、２１６枠部、２１７梁部、２１７ａ表面（底面）、２１８穴部、２３端子保持体、２３２板状基材、２５端子（導体部）、２５ａ表面、２５ｂ裏面、２５２導体膜、３雌型コネクタ、３１第２のフレーム（雌型フレーム）、３１ａ表面、３１ｂ裏面、３１２テーパー部、３１４テーパー部、３１６長辺部、３１７短辺部、３１８穴部、３３端子保持体、３３２板状基材、３５端子（対向部）、３５ａ表面、３５２導体膜、４誘電体部、４ａ表面、４５液状の誘電体材料、５フィルム、６吸着器、７第１の平型回路基材、７３電気回路、７５導体パッド、８第２の平型回路基材、８３電気回路、８５導体パッド。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平型回路基材に取り付けられる第１のフレームと、
第２の平型回路基材に取り付けられる第２のフレームと、
前記第１のフレームに対して位置決めされ、前記第１の平型回路基材の電気回路と導通する１又は複数の導体部と、
前記各導体部上に設けられる誘電体部と、
を備え、
前記第１のフレームと前記第２のフレームとが嵌め合わされるときに、前記第２の平型回路基材の側に設けられる１又は複数の対向部に前記誘電体部が対向すると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する、
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記対向部に前記誘電体部が接触すると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記導体部は板状に形成され、一方の面に前記電気回路が接続され、他方の面上に前記誘電体部が設けられる、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記対向部は板状に形成され、一方の面に前記電気回路が接続され、他方の面に前記誘電体部が接触する、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記第１のフレームには、底面に沿って前記誘電体部が配置される凹部が形成され、
前記誘電体部上に、液状の誘電性材料が配置される、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記対向部は、前記凹部内に挿入されて、前記誘電体部と接触する、
請求項５に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記凹部の開口の周囲が同一平面内に形成される、
請求項５に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記第１のフレームが雄型フレームである、
請求項５に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記第２のフレームには、底面に沿って前記対向部が配置される凹部が形成され、
前記対向部上に、液状の誘電性材料が配置される、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記液状の誘電性材料の主成分がグリコール系の樹脂である、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１１】
第１の平型回路基材の電気回路と導通する１又は複数の導体部と、
前記各導体部上に設けられる誘電体部と、
を備え、
第２の平型回路基材の側に設けられる１又は複数の対向部に前記誘電体部が対向するよう配置されると共に、前記対向部と前記誘電体部との隙間に液状の誘電性材料が介在する、
ことを特徴とする端子保持体。

【図１】